智慧工地建筑工程数字化管理的模式创新

智慧工地建筑工程数字化管理的模式创新

黄云良

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宁波中壹建设有限公司

摘要：在信息化时代发展持续加速的背景下，我国科学技术日新月异的发展促进了愈来愈多的高新技术出现在我国社会生产及人们的生活中。智慧工地顺势出现并广泛的应用于建筑工程中，为建筑工程施工效率、施工安全管理以及施工水平的提升奠定了坚实的基础。智慧工地利用信息化手段，通过数字化管理和智能化技术，实现对建筑工程全生命周期的精细化管理，极大地提高了工程管理的效率和质量。本文将从智慧工地的基本概念入手，探讨数字化管理模式的创新策略。

关键词：智慧工地；建筑工程；数字化管理；模式创新

引言

近年来，随着国家对施工行业向信息化、数字化、智能化转型工作的重视，智慧工地建设得到较迅速推广和普及。

1智慧工地内涵

智慧工地是在大数据、移动互联网、物联网、云计算、人工智能（AI）、BIM、可视化人机互交及虚拟现实VR等新一代信息技术子平台架构上建立的一种崭新的工程全生命周期管理应用。智能硬件和物联网数字化理念在建设工程智能管理结合，是高效的建设工程现场整体统筹管理模式，改变了传统建筑行业粗犷型管理模式，智慧工地建立在集中信息化、智能化基础上的一种支持对人和物全面感知、工艺方法高效化、决策数据赋能、信息沟通共享、内容互通互联、风险智慧预控的建设工程项目，以需求为导向的科技赋能，是一种崭新的工程建设一体化管理模式。

2智慧工地建筑工程数字化管理的模式创新

2.1传感器技术

传感器技术的应用能够更好地监测建筑施工的外在环境。将传感器安装在建筑的外部，能够监测了解到建筑物的温度、湿度，了解到建筑物的承载力。将其安装于建筑物的内外结构中，有助于更好地对建筑物结构、机器设备的运行情况进行监测，这样有助于第一时间了解到机器的性能，并第一时间发现问题。传感器技术应用于建筑物的安全监测之中，并利用安装传感器提升机器的整体性能，延长其使用的寿命。不仅如此，传感器技术应用于建筑物的安全监测之中，能够做好对建筑物内外安全系统的监控，了解建筑物结构的实际情况，提高其安全品质，保障人员的安全性。

2.2房屋建筑施工方法与人工智能技术相结合

装配式施工具有操作简单、高效的施工优势，在房屋建筑施工中得到全面推广，并成为建筑领域未来发展的主要趋势。将人工智能技术与装配式施工结合在一起，由自动化机器人开展构件组装和拼接工作，在这一基础上，现场施工人员对其进行拼凑处理，在房屋管道、电气系统施工中得到广泛应用。BIM建筑模型技术在装配式施工过程中的应用，能对工程量进行自动化计算、生成施工图纸，提升施工图纸与现场施工的对接性和准确性。对于相对较为复杂的项目施工，管理人员还可通过控制模型数据，对安全隐患和风险点进行预测，推进房屋建筑工程智能化发展。

2.3质量数据分析

智慧工地的背景下，质量数据分析成为提升建筑质量管理效率和效果的关键手段，通过采集施工现场数据，提供更深层次的见解，帮助管理者发现质量趋势、预测潜在问题，并制定相应对策。大数据分析在智慧工地中的应用涉及收集巨量的施工数据，包括工作记录、施工机械的操作数据、环境条件的变化等。利用数据分析技术，比如统计分析、模式识别和预测分析，识别出施工过程中的非最优做法，预测潜在的质量问题，并为决策提供数据支持。质量预测模型运用统计学方法和机器学习算法，对收集到的大量质量数据进行处理和分析，以预测未来的质量趋势和可能出现的问题，管理者可以在问题发生之前就采取预防措施，减少缺陷和返工，随着模型准确性的不断提高，预测结果更加精准，降低建筑项目的风险，保证工程质量达到甚至超过预期标准。

2.4工程进度管理

项目管理主要是按照实际项目内容进行系统解构，其解构的结果能够对后续工程的具体施工情况起到直接影响，对工程进度进行管理主要包括里程碑管理、节点确认以及进度展示等。其一，里程碑管理：利用计算机系统软件确认里程碑节点，然后将与节点有关的数据全部录入计算机中，构成一份完整的里程碑数据表，进而能够在最大程度上是实现对里程碑数据的全面更新和管理。其二，节点确认：随着建筑工程进度的持续推进，相关工作人员会按照工程实际施工情况重新开启里程碑节点信息的确认进而实现数据实时更新。其三，进度展示：结合工程进度的具体时间线进行确认，做好里程碑数据节点的管控。

2.5BIM元数据管理技术

建筑信息模型（BIM）元数据管理技术在工程建设领域的应用已成为推动项目高效执行的关键因素。元数据，即是关于数据的数据。在BIM的上下文中，元数据描述的是构建元素（如墙壁、梁、柱等）的属性，例如材料、成本、生命周期信息、维护周期等，可为工程师、项目经理和施工团队提供一个深度的、多维度的视角来理解建筑的各个方面。但BIM技术不仅局限于三维建模，其真正价值在于所含的信息丰富性和交互能力。利用元数据，施工团队可以进行精确的量取，预测材料需求，从而减少浪费和成本超支。此外，元数据还能辅助维护团队预测和计划建筑维护工作，确保其持续、稳定的性能。

2.6移动云技术

未来的智慧工地将采用移动云技术，实现工程管理干系人与工程施工现场的实时互联，提高管理效率和响应速度。通过移动设备和云计算技术，工程管理人员可以随时随地获取施工现场的实时数据和信息，及时做出决策并与施工人员进行沟通和协调。例如，在一个大型基础设施建设项目中，采用了移动云技术后，工程管理人员可以通过手机或平板电脑实时查看施工现场的进度、质量和安全情况，掌握施工进展情况。据数据显示，引入移动云技术后，工程管理人员对施工现场的监控频率提高了５０％，管理响应速度提升了３０％，大大提高了工程管理的效率和灵活性。此外，移动云技术还能够实现工程管理人员与施工人员之间的实时沟通和协作。例如，在施工过程中出现了突发情况，工程管理人员可以通过移动云平台立即发布通知和指示，以及时应对和解决问题。据调查，引入移动云技术后，工程团队的沟通效率提高了４０％，协作效果明显提升，有效减少了因沟通不畅导致的误解和延误。

2.7视频监控子系统

智慧工地使用最广泛的应用之一，主要功能包括：①对施工作业人员出入口、各工地车辆出入口通道、工地项目部会议室、建筑材料堆放区、工地最高点（或塔式起重机处）、工地施工活跃区域和塔式起重机司机室、建筑材料加工区、吊装区、基坑、塔式起重机吊钩、安全教育讲台和其他活跃区域部位的实时监控、记录；②通过AI识别技术，实现烟雾、明火、裸土堆、车辆类型、重型机械类型、护栏破损等识别和遇险报警；③利用高清测距摄像头进行进度跟踪；④利用倾斜报影机实现反向建模；⑤利用全景摄影机图像与BIM模型动画，制作AR互动软件；⑥长时间固定在某一位置的摄像头数据，制作延时摄影动画等。

结语

智慧工地系统对提高施工水平、管理效率等具有重要的意义。当前许多企业都掌握了智慧工地系统的相关技术，也在工程项目中建立了功能齐全的智慧工地系统，实现了全天候控制、全方位监督。未来建筑行业发展的过程中，各企业需意识到智慧工地系统的优势，增大在这一方面的技术投入。

参考文献

［１］余瑞亮，吕汉忠，等．５Ｇ智慧工地管理系统在光源里棚户区改造项目中的应用［Ｊ］．建设科技，２０２３（３）：４９－５２．

［２］中能建建筑集团：数字化平台为项目管理现代化赋能［Ｊ］．建筑，２０２３（１）：１０７．

［３］薛烨烨．智慧工地平台在超大基坑群工程管理中的应用［Ｊ］．城市道桥与防洪，２０２３（７）：１８９－１９２．